химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

жидкостей и в конце концов образуют твердые вещества в случае достаточного охлаждения. Отсюда следует, что некоторый вид межмолекулярной силы удерживает молекулы вместе в растворе и твердом состоянии. Количество энергии, необходимое, чтобы расплавить твердый ксенон, равно 14,9 кДж ? моль-', что служит доказательством действия сил когезии между молекулами.

Слабые, действующие на коротком расстоянии силы притяжения, независимые от обычных связующих сил, известны как силы Ван-дер-Ваальса, названные в честь голландского физика девятнадцатого века. Они возникают оттого, что в любой определенный момент времени электронное облако вокруг молекулы не строго симметрично. Другими словами, по одну сторону молекулы находится больше электронов (и чистого отрицательного заряда), чем по другую, что приводит к образованию мгновенного электрического диполя. Он индуцирует диполи на соседних молекулах, при этом отрицательный полюс исходной молекулы притягивает положительный полюс соседней. Таким образом, между молекулами существуют слабые притяжения между индуцированными диполями.

Индуцированные диполи непрерывно возникают и исчезают в результате движения электронов, но между соседними диполями всегда действует сила притяжения. В результате несмотря на то, что средний диполь каждой молекулы, измеренный в единицу времени, равен нулю, результирующие силы между молекулами в любой момент не равны нулю.

С увеличением размеров молекул растет количество составляющих их электронов. В результате большие по размерам молекулы имеют более сильное притяжение индуцированный диполь — индуцированный диполь. Следует, однако, подчеркнуть, что силы Ван-дер-Ваальса намного слабее, чем ковалентные и ионные связи.

3.6.5. Условия образования глинистых минералов

В обычном гранодиорите верхней коры в основном выветриваются с образованием глинистых минералов именно полевые шпаты. Поскольку они являются каркасными силикатами, образование слоистых силикатов [уравнения (3.17) и (3.18)] должно включать промежуточную ступень. В эту ступень входит высвобождение кремния, алюминия и других катионов с последующей их перестройкой в структуру слоистых силикатов. Поскольку в промежуточной ступени участвуют ионы почвенных растворов, на тип образующегося глинистого минерала будут влиять рН почвенной влаги и степень выщелачивания (скорость потока воды).

Алюминий и кремний осаждаются в виде нерастворимых оксидов или оксигидроксидов в пределах обычных для почв значений рН. Другие почвенные катионы и HjSi04 достаточно растворимы и поэтому могут выноситься с выветривающегося участка. Такое различие в поведении катионов количественно выражается химическим показателем изменения (ХПИ); используя молекулярные соотношения, получим

ХПИ = ( ) х 100, (3.19)

А1203 + СаО' + Na20 + К20

где СаО* — это СаО силикатов (т. е. исключаются Са-содержа-щие карбонаты и фосфаты). Таким образом, значения ХПИ, приближающиеся к 100, типичны для веществ, образующихся в условиях сильного выщелачивания, когда удаляются раствориТаблица 3.6. Значения химического показателя изменения (ХПИ) для различных материалов коры. Данные по Nesbitt & Young (1982), Maynard et al. (1991) и Taylor & McLennan (1985)

Материал ХПИ

Глинистые минералы

Каолинит 100

Хлорит 100

Иллит 75-85

Смектит 75-85

Другие силикаты

Плагиоклазовый полевой шпат 50

Калиевый полевой шпат 50

Слюда мусковит * 75

Отложения

Взвешенный груз реки Гаррона (южная Франция) 75*

Баренцево море (алеврит) 65*

Среднее по отложениям дельты Миссисипи 64'

Ил дельты Амазонки 70—75

Выветрелые остаточные почвенные глины Амазонки 85—100

Породы

Среднее по континентальной коре (гранодиорит) 50

Среднее по глинистым сланцам 70-75

Базальт 30-40

Гранит 45-50

' Значение, вычисленное с использованием общего СаО, а не СаО' (см. текст).

110 ГЛАВА 3

мые кальций, натрий и калий. Такие значения достигаются в каолинитовых глинах (табл. 3.6), тогда как иллиты и смектиты имеют значения ХПИ около 75-85 (см. табл. 3.6). В отличие от них невыщелоченные полевые шпаты имеют значения ХПИ около 50.

На основании ХПИ можно предсказать, что каолинит будет образовываться в условиях сильного выщелачивания, что подтверждается наблюдениями в тропических режимах выветривания. На устойчивых земных поверхностях, где выветривание и выщелачивание продолжительны, на хорошо дренированных участках формируется каолинитовый, а в крайних случаях гибб-ситовый минералогический состав глин (рис. 3.15). Такие участки покрыты поверхностными отложениями, богатыми железом (латерит) и алюминием (боксит) (рис. 3.16). Эти поверхностные отложения могут быть достаточно мощными и предотвращать последующее взаимодействие между поверхностными водами и подстилающей породой, снижая скорость ее дальнейшего выветривания.

Смектитовые глины, наоборот, образуются на слабо дренированных участках. На базальтовом острове Гавайи тип почвенных глинистых минералов изменяется в последовательности с

страница 34
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
боксы для хранения вещей в москве дешево
купить участок у воды в подмосковье новая рига
labor legno.it
скамейки из проф трубы

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)